一种侧路镜镜头用多自由度式电子束及电场双重灭菌装置

本发明涉及医用消毒，特别涉及一种侧路镜镜头用多自由度式电子束及电场双重灭菌装置。

背景技术：

1、侧路镜镜头是一种医疗设备，广泛应用于内窥镜检查、手术和治疗过程中。然而，作为接触患者黏膜表面的器械，侧路镜镜头可能成为病原体传播的潜在途径。因此，正确、规范地进行侧路镜镜头消毒作业至关重要，以减少医院内感染的风险，保障患者安全。侧路镜镜头在医疗实践中发挥着至关重要的作用，然而，由于其频繁接触患者及其分泌物，存在着传播病原体的潜在风险。因此，侧路镜镜头的消毒作业不仅具有极其重要的意义，而且是一项必不可少的感染控制策略。

2、侧路镜镜头是与患者密切接触的医疗器械，其表面可能存在各类微生物和病原体，包括细菌、真菌和病毒。如果不进行适当的消毒，这些病原体可能通过接触、飞沫或气溶胶传播给其他患者或医护人员，引发交叉感染。其次，侧路镜镜头的消毒作业可以有效地降低感染风险，改善医疗安全。在传统技术中，通常的解决方式是合理选择和使用消毒剂，并遵循严格的消毒程序，可以杀灭或去除镜头表面的病原体，防止感染的发生。

3、但是，经过发明人长期工作与研究发现，传统技术中存在如下的技术问题亟需解决：

4、(1)传统技术的消毒剂使用可能存在残留物：传统技术使用化学消毒剂来对侧路镜进行消毒，但这些消毒剂可能在消毒后残留在侧路镜表面。这可能导致镜片的质量受损，同时还可能对使用者产生不必要的健康风险。

5、(2)传统技术的消毒过程可能不均匀：传统技术通常涉及将消毒剂涂抹在侧路镜表面，但这种方法可能导致消毒剂在镜片表面分布不均匀。这可能导致某些区域未被有效消毒，从而降低了整体的消毒效果。

6、(3)传统技术需要较长的消毒时间：由于传统技术涉及消毒剂的使用和待定时间，消毒过程通常需要较长的时间才能达到充分的消毒效果。这会延长设备的停机时间，影响工作效率。

7、(4)传统技术对环境有一定的影响：传统技术使用化学消毒剂，可能会对环境产生一定的负面影响。这些化学物质可能会对大气、水源和土壤造成污染，从而对生态环境产生潜在的危害。

8、为此，提出一种侧路镜镜头用多自由度式电子束及电场双重灭菌装置。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例希望提供一种侧路镜镜头用多自由度式电子束及电场双重灭菌装置，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：

3、第一方面

4、一种侧路镜镜头用多自由度式电子束及电场双重灭菌装置，包括调节机构；所述调节机构上以环形阵列的形式均匀设有至少四个用于输出电子束及电场的消毒组件；所述调节机构包括一个转动自由度，所述转动自由度作用连接于所有的所述消毒组件朝向所述调节机构的中轴线作俯仰角度调节；所述调节机构的中轴线处还设有用于钳固被消毒件的置物组件。调节机构由工作台支撑并设于外部环境，并由控制器控制所有的电器元件工作；

5、在上述的实施方式中：该侧路镜镜头多自由度式电子束及电场双重灭菌装置包括调节机构和消毒组件。调节机构具有一个转动自由度，通过连接到所有的消毒组件，并实现朝向调节机构中轴线的俯仰角度调节。此外，调节机构的中轴线处还设置了用于钳固被消毒件的置物组件。调节机构由工作台支撑并置于外部环境中，由控制器控制所有的电器元件工作。在使用时，将侧路镜镜头放置在一个支撑式架体上，使电子束和电场可以穿透，并使用置物组件将架体固定在适当位置。然后，以环形阵列排布的消毒组件对侧路镜镜头进行全方位灭菌作业。在这个过程中，调节机构以转动自由度的形式同步调节所有消毒组件的朝向，以实现循环式调节侧路镜镜头的俯仰照射角度，从而扩大消毒范围并提高消毒效果。

6、其中在一种实施方式中：所述调节机构包括位置固定的筒体，所述筒体以其中轴线为基准设有所述置物组件；所述置物组件包括用于钳固被消毒件的电动卡爪，和用于所述电动卡爪升降调节的直线执行器。

7、在上述的实施方式中：在这种实施方式中，调节机构包括一个位置固定的筒体，该筒体以其中轴线为基准，并设有置物组件。置物组件包括一个用于钳固被消毒件的电动卡爪，以及一个用于升降调节电动卡爪的直线执行器。

8、其中在一种实施方式中：所述直线执行器优选为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆垂直固定连接于所述筒体的内侧壁和所述电动卡爪。

9、在上述的实施方式中：在这种实施方式中，直线执行器优选采用伺服电缸，该伺服电缸的缸体和活塞杆垂直固定连接于筒体的内侧壁和电动卡爪。

10、其中在一种实施方式中：所述消毒组件包括板体，还包括分别用于输出电子束和电场的电子束发生器和电场发生器；所述电子束发生器固定连接于所述板体上，所述电场发生器倾斜并相对于所述筒体的中轴线倾斜固定连接于所述筒体的内侧壁；所述板体的底部铰接于所述筒体上。

11、在上述的实施方式中：在这种实施方式中，消毒组件包括板体、电子束发生器和电场发生器。电子束发生器固定连接于板体上，而电场发生器倾斜并固定连接于筒体的内侧壁。此外，板体的底部通过铰接连接到筒体上。

12、其中在一种实施方式中：所述调节机构包括用于输出所述转动自由度的转动模组；所述调节机构还包括与所述消毒组件数量对应的铰架模组；所述铰架模组的动力输入端和输出端分别连接于所述转动模组和所述消毒组件用于动力传递，并控制所有的所述消毒组件朝向所述筒体的中轴线作俯仰角度调节。

13、在上述的实施方式中：在这种实施方式中，调节机构包括用于输出转动自由度的转动模组。此外，调节机构还包括与消毒组件数量对应的铰架模组。铰架模组的动力输入端和输出端分别连接到转动模组和消毒组件，用于传递动力，并控制所有的消毒组件朝向筒体中轴线的俯仰角度调节。

14、其中在一种实施方式中：所述转动模组包括旋转执行件和由所述旋转执行件驱动的偏心轴，及与所述偏心轴铰接的铰圈；所述铰圈的套接并转动配合于所述筒体的外表面；所述偏心轴铰接于所述铰圈的外表面。所述调节机构包括分别铰接于l型架两端的第一铰臂的一端和第二铰臂的一端；所述l型架的中部铰接于所述筒体的外表面，所述第一铰臂的另一端和所述第二铰臂的另一端分别铰接于所述铰圈的外表面和所述板体的外表面。

15、在上述的实施方式中：在这种实施方式中，转动模组由旋转执行件、由旋转执行件驱动的偏心轴和与偏心轴铰接的铰圈组成。铰圈套接并转动配合于筒体的外表面，而偏心轴铰接于铰圈的外表面。调节机构包括第一铰臂和第二铰臂，它们分别铰接于l型架两端的一端。l型架的中部铰接于筒体的外表面，而第一铰臂的另一端和第二铰臂的另一端分别铰接于铰圈的外表面和板体的外表面。

16、其中在一种实施方式中：所述旋转执行件优选为伺服电机，所述伺服电机固定连接于所述筒体的外表面，所述伺服电机的输出轴与所述偏心轴固定连接。

17、在上述的实施方式中：在这种实施方式中，旋转执行件优选采用伺服电机，该伺服电机固定连接于筒体的外表面，而伺服电机的输出轴与偏心轴固定连接。

18、第二方面

19、一种侧路镜镜头用多自由度式电子束及电场双重灭菌方法，采用如上述所述的侧路镜镜头用多自由度式电子束及电场双重灭菌装置作如下实施步骤：

20、s1、初始化：

21、设定所述电子束发生器的目标照射角度为θ_target；

22、设置所述电子束发生器的初始照射角度θ_init和初始升降高度h_init；

23、s2、获取数据：

24、读取当前照射角度θ_current和当前升降高度h_current；

25、s3、计算误差：

26、计算照射角度误差：

27、e_angle＝θ_target-θ_current

28、计算升降高度误差：

29、e_height＝h_target-h_current

30、s4、设定控制增益：

31、设定照射角度控制增益k_angle和升降高度控制增益k_height；

32、s5、计算控制指令：

33、计算照射角度控制指令：

34、angle_command＝k_angle*e_angle

35、计算升降高度控制指令：

36、height_command＝k_height*e_height

37、s6、执行控制指令：

38、调整电子束发生器的照射角度：

39、θ_new＝θ_current+angle_command

40、调整伺服电缸的升降高度：

41、h_new＝h_current+height_command

42、s7、更新状态：

43、更新当前照射角度：

44、θ_current＝θ_new

45、更新当前升降高度：

46、h_current＝h_new

47、返回s2，重复执行直到达到设定的终止条件。

48、在该算法中，照射角度误差和升降高度误差用来衡量当前状态与目标状态之间的差异。通过计算控制指令，可以根据误差来调整照射角度和升降高度，以逐步接近目标状态。控制增益用于调整控制指令的幅度，以便更好地适应不同的系统响应和误差范围。

49、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

50、一、高效性：多自由度式电子束和电场双重灭菌装置具有高效的灭菌能力。电子束和电场能够迅速破坏微生物的细胞结构，有效杀灭病原体和细菌，从而实现快速、高效的消毒过程。

51、二、全方位、均匀照射：多自由度式电子束和电场双重灭菌装置通过环形阵列的消毒组件，实现了对侧路镜表面的全方位、均匀照射。消毒组件朝向调节的功能确保了整个表面的覆盖和均匀照射，从而提高了消毒效果的全面性和一致性。

52、三、无化学残留物：采用电子束和电场进行消毒，无需使用化学消毒剂，从而避免了传统技术中可能产生的化学残留物问题。这不仅保证了侧路镜质量的保持，还减少了对使用者健康的潜在风险。

53、四、快速操作：多自由度式电子束和电场双重灭菌装置的操作相对简便且高效。通过调节机构控制消毒组件的朝向和角度，可以快速调整和适应不同侧路镜的形状和尺寸，从而实现快速的装置调试和消毒操作。

54、五、环境友好：使用电子束和电场进行消毒，减少了对环境的污染风险。相较于传统技术中使用化学消毒剂的方式，这种物理灭菌方式更加环境友好，不会对大气、水源和土壤造成污染，保护生态环境。